广州磁控溅射原理

磁控溅射的工作原理是指电子在电场E的作用下，在飞向基片过程中与氩原子发生碰撞，使其电离产生出Ar正离子和新的电子；新电子飞向基片，Ar离子在电场作用下加速飞向阴极靶，并以高能量轰击靶表面，使靶材发生溅射。在溅射粒子中，中性的靶原子或分子沉积在基片上形成薄膜，而产生的二次电子会受到电场和磁场作用，产生E（电场）×B（磁场）所指的方向漂移，简称E×B漂移，其运动轨迹近似于一条摆线。若为环形磁场，则电子就以近似摆线形式在靶表面做圆周运动，它们的运动路径不只很长，而且被束缚在靠近靶表面的等离子体区域内，并且在该区域中电离出大量的Ar来轰击靶材，从而实现了高的沉积速率。随着碰撞次数的增加，二次电子的能量消耗殆尽，逐渐远离靶表面，并在电场E的作用下较终沉积在基片上。由于该电子的能量很低，传递给基片的能量很小，致使基片温升较低。双室磁控溅射沉积系统是带有进样室的高真空多功能磁控溅射镀膜设备。广州磁控溅射原理

反应磁控溅射适于制备大面积均匀薄膜，并能实现单机年产上百万平方米镀膜的工业化生产。但是，直流反应溅射的反应气体会在靶表面非侵蚀区形成绝缘介质层，造成电荷积累放电，导致沉积速率降低和不稳定，进而影响薄膜的均匀性及重复性，甚至损坏靶和基片。为了解决这一问题，近年来发展了一系列稳定等离子体以控制沉积速率，提高薄膜均匀性和重复性的技术。(1)采用双靶中频电源解决反应磁控溅射过程中因阳极被绝缘介质膜覆盖而造成的等离子体不稳定现象，同时还解决了电荷积累放电的问题。(2)利用等离子发射谱监测等离子体中的金属粒子含量，调节反应气体流量使等离子体放电电压稳定，从而使沉积速率稳定。(3)使用圆柱形旋转靶减小绝缘介质膜的覆盖面积。(4)降低输入功率，并使用能够在放电时自动切断输出功率的智能电源抑制电弧。(5)反应过程与沉积过程分室进行，既能有效提高薄膜沉积速率，又能使反应气体与薄膜表面充分反应生成化合物薄膜。单靶磁控溅射技术磁控溅射镀膜的适用范围：在不锈钢刀片涂层技术中的应用。

磁控溅射的原理：靶材背面加上强磁体，形成磁场。在正负电极间施以高的电压产生等离子体，使氩气发生辉光放电。等离子体中的电子在相互垂直的电场和磁场的共同作用下做螺旋式运动，飞向正电极，在运动过程中与氩气原子发生碰撞，产生Ar离子和电子，带负电的电子又在相互垂直的电场和磁场的共同作用下向正电级做螺旋式运动，电子再次与氩气原子发生碰撞，随着碰撞次数的增大，电子的能量逐渐降低，较后落在衬底上，这就使得高速电子对衬底轰击产生的温升大幅度降低。Ar离子向负极加速运动，与靶材发生碰撞。能量适当的Ar离子离子轰击靶材后使得靶材原子脱离靶材表面，较后沉积在衬底上形成薄膜。

磁控溅射镀膜注意事项：1、辐射:有些镀膜要用到射频电源,如功率大,需做好屏蔽处理.另外,欧洲标准在单室镀膜机门框四周嵌装金属线屏蔽辐射;2、金属污染:镀膜材料有些(如铬、铟、铝)是对人体有害的,特别要注意真空室清理过程中出现的粉尘污染;3、噪音污染:如特别是一些大的镀膜设备,机械真空泵噪音很大,可以把泵隔离在墙外;4、光污染:离子镀膜过程中,气体电离发出强光,不宜透过观察窗久看.磁控溅射镀膜的产品特点。磁控溅射镀膜的适用范围：1、建材及民用工业中；2、在铝合金制品装饰中的应用；3、高级产品零/部件表面的装饰镀中的应用；4、在不锈钢刀片涂层技术中的应用；5、在玻璃深加工产业中的应用。磁控溅射所利用的环状磁场迫使二次电子跳栏式地沿着环状磁场转圈。

近年来磁控溅射技能发展十分迅速，代表性办法有平衡平衡磁控溅射、反响磁控溅射、中频磁控溅射及高能脉冲磁控溅射等等。放电发生的等离子体中，氩气正离子在电场效果下向阴极移动，与靶材外表磕碰，受磕碰而从靶材外表溅射出的靶材原子称为溅射原子。磁控溅射不只应用于科研及工业范畴，已延伸到许多日常生活用品，主要应用在化学气相堆积制膜困难的薄膜制备。磁控溅射技能在制备电子封装及光学薄膜方面已有多年，特别是先进的中频非平衡磁控溅射技能也已在光学薄膜、通明导电玻璃等方面得到应用。高速率磁控溅射的一个固有的性质是产生大量的溅射粒子而获得高的薄膜沉积速率。河南磁控溅射

交流磁控溅射和直流溅射相比交流磁控溅射采 用交流电源代替直流电源,解决了靶面的异常放电现象。广州磁控溅射原理

磁控溅射的种类：磁控溅射包括很多种类。各有不同工作原理和应用对象。但有一共同点：利用磁场与电场交互作用，使电子在靶表面附近成螺旋状运行，从而增大电子撞击氩气产生离子的概率。所产生的离子在电场作用下撞向靶面从而溅射出靶材。靶源分平衡式和非平衡式，平衡式靶源镀膜均匀，非平衡式靶源镀膜膜层和基体结合力强。平衡靶源多用于半导体光学膜，非平衡多用于磨损装饰膜。磁控阴极按照磁场位形分布不同，大致可分为平衡态磁控阴极和非平衡态磁控阴极。平衡态磁控阴极内外磁钢的磁通量大致相等，两极磁力线闭合于靶面，很好地将电子/等离子体约束在靶面附近，增加了碰撞几率，提高了离化效率，因而在较低的工作气压和电压下就能起辉并维持辉光放电，靶材利用率相对较高。但由于电子沿磁力线运动主要闭合于靶面，基片区域所受离子轰击较小。非平衡磁控溅射技术，即让磁控阴极外磁极磁通大于内磁极，两极磁力线在靶面不完全闭合，部分磁力线可沿靶的边缘延伸到基片区域，从而部分电子可以沿着磁力线扩展到基片，增加基片区域的等离子体密度和气体电离率。广州磁控溅射原理

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